周斌,胡強(qiáng),張克能,胡科敏,趙南平
(1.中鐵四局集團(tuán)建筑工程有限公司,安徽 合肥 230022;2.中國中鐵股份有限公司,北京 100039;3.中鐵四局集團(tuán)有限公司,安徽 合肥 230023)
我國第一條高速鐵路京津城際高速鐵路,自2005年開工建設(shè)至2008年8月1日投入運(yùn)營(yíng)以來,中國高速鐵路從探索初創(chuàng)階段、擴(kuò)大發(fā)展階段再到快速發(fā)展階段得到了迅猛發(fā)展,截至2020年底,我國高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程達(dá)3.79萬km,高鐵運(yùn)營(yíng)里程穩(wěn)居世界第一,在建高鐵里程也位列世界前列。在幾萬公里的高鐵沿線,鑲嵌了一座座造型美觀、功能齊全的車站,高鐵車站不僅使廣大旅客的出行更加便捷舒適,也成為了“城市的門戶”和“中國鐵路的窗口”。
高鐵車站投入運(yùn)營(yíng)以來,部分客站站臺(tái)出現(xiàn)了地面沉降、站臺(tái)墻及帽石侵限等質(zhì)量病害,給旅客通行帶來不便,給高鐵列車運(yùn)營(yíng)帶來安全隱患,本文重點(diǎn)研究探討高鐵車站站臺(tái)侵限等質(zhì)量安全問題產(chǎn)生的原因、影響因素和防治策略,為今后高鐵站臺(tái)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理提供參考依據(jù)。
我國高速鐵路建設(shè)、運(yùn)營(yíng)十余年來,在高鐵車站站臺(tái)的靜態(tài)驗(yàn)收、聯(lián)調(diào)聯(lián)試和日常使用過程中,部分高鐵車站先后出現(xiàn)過站臺(tái)地面不均勻沉降,面層(磚)下沉、錯(cuò)臺(tái)或翹起損壞,站臺(tái)側(cè)墻下沉、結(jié)構(gòu)變形、傾斜侵限,帽石侵限等質(zhì)量病害。其中,站臺(tái)侵限的表現(xiàn)形式一是站臺(tái)側(cè)墻或帽石傾斜,在水平方向侵入線路限界;二是站臺(tái)的局部高度過高在垂直方向造成侵限,曲線段站臺(tái)較易出現(xiàn)此類問題。站臺(tái)不均勻沉降、側(cè)墻和帽石侵限,不僅影響了進(jìn)出站旅客的通行安全,也會(huì)對(duì)高鐵列車運(yùn)營(yíng)安全帶來危害。從源頭上防治站臺(tái)沉降、侵限質(zhì)量安全問題是高鐵建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理的一項(xiàng)重要工作。
①設(shè)計(jì)單位房建專業(yè)和線路(站場(chǎng))專業(yè)配合不夠密切,限界設(shè)計(jì)不明確。
②相鄰線間距、站臺(tái)限界、雨棚限界綜合考慮不周,出現(xiàn)不能同時(shí)滿足現(xiàn)象。
③線路、站臺(tái)、雨棚排水統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不密切,雨排水滲灌站臺(tái)基礎(chǔ),站臺(tái)墻下沉傾斜。
④曲線段站臺(tái)建筑限界設(shè)計(jì)不明確,限界加寬范圍考慮不周。鐵路由正線轉(zhuǎn)入站臺(tái)到發(fā)線部分時(shí),因存在曲線加寬、外軌超高現(xiàn)象,而站臺(tái)及鋪貼面層局部未調(diào)整或調(diào)整不到位導(dǎo)致站臺(tái)侵限。
⑤站臺(tái)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的線路坡度與站臺(tái)墻設(shè)計(jì)坡度不一致所致。
⑥軟土地區(qū)、濕陷性黃土地區(qū)、寒冷易出現(xiàn)凍脹地區(qū)、高填土車站和站臺(tái)過渡段的地基處理措施設(shè)計(jì)不足。
⑦咨詢等設(shè)計(jì)單位審查不嚴(yán)格,沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不明確或錯(cuò)誤之處并加以指正。
①站前工程與站后工程采用的測(cè)量控制點(diǎn)不一致。站內(nèi)線路與站臺(tái)、站臺(tái)面層施工中,測(cè)量采用控制點(diǎn)不同或數(shù)據(jù)存在偏差。鋪軌單位常采用CPIII點(diǎn),而站臺(tái)墻、鋪貼單位采用的是CPII點(diǎn),而CPIII點(diǎn)與CPII點(diǎn)之間本身也存在坐標(biāo)及高程的偏差。
②站前工程與站后工程施工單位之間的技術(shù)測(cè)量工作未能建立有效的溝通協(xié)調(diào)機(jī)制。站內(nèi)線路和站臺(tái)工程往往由不同施工單位分別施工,測(cè)量所用控制點(diǎn)及其相關(guān)數(shù)據(jù),線路施工單位與站臺(tái)、站臺(tái)鋪貼施工單位之間不能很好地銜接,存在測(cè)量誤差;主體工程邊界尺寸不能滿足裝飾施工工藝和質(zhì)量要求。
③測(cè)量誤差造成侵限。測(cè)量方案不合理,施工測(cè)量不準(zhǔn)確;站臺(tái)限界測(cè)量尺存在系統(tǒng)誤差,測(cè)量人員操作、讀取數(shù)據(jù)存在誤差,也會(huì)造成站臺(tái)墻位置定位不準(zhǔn)確、站臺(tái)邊緣侵入限界。
④地基處理措施方案不完善,尤其是軟弱地基加固處理方案有問題,地基加固難以滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求,造成站臺(tái)、側(cè)墻地基承載力不達(dá)標(biāo)。
⑤站臺(tái)回填土施工組織方案不合理,站臺(tái)墻單側(cè)土方填筑厚度過大,碾壓過程中造成站臺(tái)墻單側(cè)受力過大,向線路側(cè)產(chǎn)生位移或傾斜。
⑥站臺(tái)墻模板剛度設(shè)計(jì)不夠,模板支撐不牢固,站臺(tái)墻混凝土澆筑過程中模板變形,造成站臺(tái)墻局部侵限。
①施工單位技術(shù)人員素質(zhì)不高,對(duì)限界控制工作不重視,未針對(duì)站臺(tái)與線路控制坐標(biāo)的不同,積極與相關(guān)單位和人員進(jìn)行協(xié)調(diào)、復(fù)核,未有效開展復(fù)測(cè)工作,站臺(tái)限界測(cè)量定位和過程控制不準(zhǔn)確。
②現(xiàn)場(chǎng)管理人員、作業(yè)人員質(zhì)量安全素質(zhì)不高,質(zhì)量安全責(zé)任意識(shí)、工匠意識(shí)淡薄,技術(shù)水平參差不齊,難以滿足高鐵工程高質(zhì)量的要求。
③基礎(chǔ)加固處理未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和施工方案執(zhí)行,基礎(chǔ)施工質(zhì)量存在缺陷。
④站臺(tái)側(cè)墻、帽石及面層施工時(shí),各道工序施工質(zhì)量控制不嚴(yán),工序質(zhì)量驗(yàn)收流于形式,累計(jì)誤差偏差較大,站臺(tái)自身尺寸控制出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致站臺(tái)侵限。
⑤站臺(tái)回填土未按規(guī)范和技術(shù)交底要求分層填筑夯實(shí),回填碾壓方式不正確,回填土填筑質(zhì)量差,造成站臺(tái)不均勻下沉、變形,站臺(tái)墻或帽石侵限;
⑥搶工施工期間,正常工序所需施工時(shí)間被壓縮,忽視了工序質(zhì)量控制。線路軌道未調(diào)整到位就盲目搶先施工站臺(tái)墻或鋪貼面層,線路軌道精調(diào)后站臺(tái)建筑限界不能滿足要求。
⑦暗埋在站臺(tái)回填土中的排水管斷裂、排水管淤堵,雨水沖刷回填土,造成站臺(tái)墻、站臺(tái)面下沉、站臺(tái)墻傾斜。
⑧出現(xiàn)限界施工質(zhì)量缺陷后,處置不科學(xué)、不及時(shí)。
⑨施工階段質(zhì)量驗(yàn)收把關(guān)不嚴(yán)。施工過程中,施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位對(duì)站臺(tái)等分部分項(xiàng)工程質(zhì)量檢查驗(yàn)收把關(guān)不嚴(yán),未能做好工序之間的交接驗(yàn)收,竣工驗(yàn)收階段,建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位和有關(guān)運(yùn)營(yíng)單位對(duì)站臺(tái)限界復(fù)測(cè)不細(xì)致、不準(zhǔn)確,對(duì)站臺(tái)存在問題督辦整改不到位。
①建設(shè)單位征地拆遷進(jìn)度滯后,導(dǎo)致施工工期縮短。
②站前工程施工單位施工進(jìn)度滯后,壓縮了站后工程的有效施工時(shí)間。站臺(tái)搶工期間施做站臺(tái)側(cè)墻基礎(chǔ)、側(cè)墻及帽石、站臺(tái)回填土和面層施工時(shí)間被迫壓縮,施工質(zhì)量難以保證。
③建設(shè)單位協(xié)調(diào)管理不到位。建設(shè)單位將站臺(tái)主體工程和裝飾工程劃分為兩個(gè)不同的標(biāo)段,發(fā)包給兩家施工單位承建施工,在施工過程中放松了對(duì)兩家施工單位的協(xié)調(diào)管理,施工單位之間缺乏溝通、配合,裝飾施工單位未對(duì)主體施工單位的工程質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收,最終造成站臺(tái)侵限。
①聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間,因外界條件變化造成站臺(tái)侵限。隨著聯(lián)調(diào)聯(lián)試列車的運(yùn)行,軌面可能出現(xiàn)下沉,造成站臺(tái)超高侵限。軌道也可能發(fā)生水平位移,造成站臺(tái)水平方向侵限。
②高鐵列車頻繁高速運(yùn)行產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)造成站臺(tái)及側(cè)墻地基變形、不均勻沉降,引發(fā)地面下沉、側(cè)墻或帽石侵限;
③鋼軌熱脹冷縮向站臺(tái)方向發(fā)生彎曲變形,造成站臺(tái)侵限。
④工務(wù)部門日常整修線路、撥道、抬道、落道等施工時(shí)限界尺寸控制不嚴(yán),如向站臺(tái)側(cè)撥道,有可能造成站臺(tái)侵限。
⑤站臺(tái)墻或帽石受違規(guī)的大噸位機(jī)動(dòng)車輛擠壓,造成站臺(tái)墻傾斜或站臺(tái)帽石水平移位發(fā)生侵限。
⑥運(yùn)營(yíng)單位的房建管理部門日常巡視、檢查、周期限界檢測(cè)工作不落實(shí),限界管理資料不規(guī)范,未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和向有關(guān)部門報(bào)告限界問題,對(duì)存在的限界問題整改不及時(shí),處置不力。
根據(jù)上述高速鐵路客站站臺(tái)沉降、侵限問題現(xiàn)狀和原因分析,對(duì)高速鐵路站臺(tái)下沉、侵限問題開展質(zhì)量安全治理,應(yīng)針對(duì)每個(gè)站具體的原因,采取針對(duì)性的措施??傮w上既要從建設(shè)期的建設(shè)管理、勘察設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收各個(gè)階段加強(qiáng)控制,也要加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)期的日常檢查、運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理,發(fā)現(xiàn)問題和隱患及時(shí)處置,從源頭防治站臺(tái)不均勻沉降、侵限問題,確保高鐵運(yùn)營(yíng)安全。
一是根據(jù)勘察成果文件和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行工程設(shè)計(jì),嚴(yán)格施工圖審核,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和深度。二是要深化軟土地區(qū)、濕陷性黃土地區(qū)、寒冷易出現(xiàn)凍脹地區(qū)、高填土車站和站臺(tái)過渡段地基加固設(shè)計(jì),滿足站臺(tái)全壽命周期質(zhì)量安全要求。三是設(shè)計(jì)單位應(yīng)明晰站前工程的線路(站場(chǎng))專業(yè)與站后工程的站房、站臺(tái)等的限界設(shè)計(jì),細(xì)化站臺(tái)設(shè)計(jì),做好設(shè)計(jì)交底。
一是施工單位要編制、審核審批內(nèi)容完善的站臺(tái)工程實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)或質(zhì)量保證措施,做好技術(shù)交底并檢查指導(dǎo)施組或措施的實(shí)施。二是根據(jù)站前工程與站后工程采用的測(cè)量控制點(diǎn)不同或數(shù)據(jù)存在偏差的特點(diǎn),制定并實(shí)施站臺(tái)限界測(cè)量方案,做好與相關(guān)施工單位、維管單位測(cè)量工作的協(xié)調(diào)、復(fù)核和復(fù)測(cè)工作,確保站臺(tái)主體工程、裝飾工程尺寸控制準(zhǔn)確。三是選用測(cè)量精度高、方便操作的站臺(tái)限界測(cè)量尺,并加強(qiáng)對(duì)測(cè)量人員的測(cè)量技術(shù)培訓(xùn),減少測(cè)量誤差。
加強(qiáng)高鐵車站項(xiàng)目管理人員、技術(shù)人員和作業(yè)人員的質(zhì)量安全和施工技術(shù)培訓(xùn)教育,提高質(zhì)量安全責(zé)任意識(shí)、質(zhì)量安全管理能力,培養(yǎng)新時(shí)期滿足高鐵工程建設(shè)需求的高素質(zhì)作業(yè)人員和產(chǎn)業(yè)工人隊(duì)伍,弘揚(yáng)工匠精神,規(guī)范質(zhì)量安全行為,建設(shè)合格工程、品質(zhì)工程。
一是施工單位要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)、施工規(guī)范、施工組織設(shè)計(jì)和技術(shù)交底要求,規(guī)范站臺(tái)基礎(chǔ)加固、側(cè)墻、帽石、回填土和站臺(tái)面層每道工序施工質(zhì)量控制。二是站臺(tái)內(nèi)回填土施工要嚴(yán)格按照規(guī)定分層填筑密實(shí),回填土碾壓方法要正確,不得對(duì)站臺(tái)側(cè)墻形成擠壓產(chǎn)生位移破壞,消除站臺(tái)沉降質(zhì)量隱患。三是出現(xiàn)特殊情況必須搶工時(shí),必須采取切實(shí)可行的技術(shù)措施、組織措施和管理措施,確保工程質(zhì)量受控。四是檢查發(fā)現(xiàn)存在站臺(tái)侵限隱患時(shí),要及時(shí)向相關(guān)方報(bào)告,分析問題產(chǎn)生的原因,制定可行的整修方案,在相關(guān)方的監(jiān)督下及時(shí)整修合格,不留隱患,不留遺憾。
一是施工單位要堅(jiān)持“三檢制”做好工序質(zhì)量的自檢、互檢和專檢。二是施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位等要嚴(yán)格按照質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范開展對(duì)站臺(tái)等分部分項(xiàng)工程質(zhì)量的檢查驗(yàn)收。三是施工單位要配合第三方檢測(cè)單位要做好對(duì)站臺(tái)工程的質(zhì)量檢測(cè)。四是施工單位要配合運(yùn)管單位的提前介入檢查驗(yàn)收,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可能引起侵限的環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)卡控、驗(yàn)收和質(zhì)量缺陷整治,嚴(yán)把質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)。
一是建設(shè)單位要合理確定工期,做好高鐵建設(shè)項(xiàng)目前期準(zhǔn)備工作,落實(shí)好征地拆遷等主體責(zé)任,避免因征地拆遷進(jìn)度滯后導(dǎo)致施工工期縮短。二是建設(shè)單位要督促站前工程施工單位保證施工順利進(jìn)行,避免站前工程進(jìn)度滯后造成站后工程搶工,導(dǎo)致站臺(tái)基礎(chǔ)、側(cè)墻及帽石、站臺(tái)回填土和面層施工產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。三是建設(shè)單位要協(xié)調(diào)管理站前工程、站臺(tái)主體工程和站臺(tái)裝飾工程等施工單位,督促各單位之間加強(qiáng)溝通、配合,建立常態(tài)化溝通機(jī)制,避免因溝通不暢造成站臺(tái)侵限問題。
一是施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位、運(yùn)管單位和聯(lián)調(diào)聯(lián)試單位等要建立暢通的溝通聯(lián)動(dòng)機(jī)制,在靜態(tài)驗(yàn)收、聯(lián)調(diào)聯(lián)試階段,要將動(dòng)態(tài)測(cè)量檢測(cè)結(jié)果及時(shí)通報(bào),共同分析原因,及時(shí)組織質(zhì)量病害整治。二是在運(yùn)營(yíng)階段運(yùn)管單位的各鐵路局集團(tuán)公司所屬車站(車務(wù)段)、工務(wù)段、建筑段要共同建立統(tǒng)一的站臺(tái)限界臺(tái)賬。建筑段和工務(wù)段對(duì)客運(yùn)站臺(tái)要做好日常巡視、檢查,并定期開展聯(lián)合檢測(cè),做好檢查記錄。發(fā)現(xiàn)限界不符合要求時(shí),建筑段、工務(wù)段等單位須做好登記并及時(shí)報(bào)告,車站值班員(車務(wù)應(yīng)急值守人員)應(yīng)及時(shí)向列車調(diào)度員匯報(bào)。建筑段和工務(wù)段應(yīng)共同分析原因,根據(jù)產(chǎn)生的原因和各主管單位責(zé)任,確定整修責(zé)任單位,及時(shí)組織整修消除隱患。三是鐵路主管部門要加強(qiáng)質(zhì)量安全監(jiān)督檢查,督促各方責(zé)任主體落實(shí)質(zhì)量安全職責(zé),強(qiáng)化高鐵建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量安全管理。
高速鐵路車站站臺(tái)建筑限界與鐵路行車安全有著十分密切的關(guān)系,站臺(tái)不均勻沉降、侵限問題涉及站臺(tái)設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和運(yùn)營(yíng)管理等各個(gè)方面和環(huán)節(jié),必須引起各方高度重視,從源頭防范站臺(tái)侵限問題,確保高速鐵路安全運(yùn)營(yíng)。